基于MATLAB的VVT发动机充气效率标定数据平顺性优化
存在问题
汽车发动机VVT技术详解
汽车发动机VVT技术详解 近几十年来，基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的要求，许多国家和发动机厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。目前，这些新技术和新方法，有的已在内燃机上得到应用，有些正处于发展和完善阶段，有可能成为未来内燃机技术的发展方向。 - 发动机可变气门正时技术(VVT，Variable Valve Timing)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。 如今如本田的i-VTEC、丰田的VVT-i等也都是源自VVT的发动机控制技术。对于一台4冲程发动机，按照很多人的理解，做功冲程末，活塞处于下止点时排气门开始打开，发动机进入排气冲程，直到活塞到达上止点，排气门关闭，进气门打开，发动机进入吸气冲程。当活塞正好运行一周重新回到下止点时，进气门关闭，发动机进入压缩冲程。这样来理解气门的动作是否正确呢？差不多是吧。然而，可能和与人们的直觉不同的是，这样的气门正时效率并不是最优的。让我们先来考虑一下排气门开启的时机。如果比活塞到达下止点提前一点就开启排气门会怎么样呢？从直觉上，这时废气仍可推动活塞做功，如果打开排气门开始排气，此时气缸内的压强就会降低，能量的利用率也就降低了，发动机性能也会随之下降。是这样吗？其实也不一定。 我们知道，排气时活塞会压迫废气从而反过来对废气做功，这个过程会消耗一部分发动机已经获得的能量。如果在缸内压强相对较高时提前开始排气，排气过程就会更顺畅，从而在排气冲程减少了能量消耗。这样，一得一失，怎么才会最合算呢？考虑到活塞在下止点附近一定角度内垂直运动距离其实非常短，实际的发动机略微提前打开排气门效果会更好一些。再来看进气门关闭的时机。 如果在活塞越过下止点一定角度，开始压缩冲程之后再关闭进气门。如何呢？直观的感觉可能是，这时活塞已经开始上升，刚刚吸入的可燃混合汽岂不是又要被排出去一部分？性能会不会下降？答案是：只要时机适当，这样做反而可以增加吸气量，改善性能。因为在吸气冲程可燃混合汽被活塞抽入汽缸，进气门附近的气流速度可以高达每秒两百多米，而我们前面说过，在下止点附近活塞的垂直运动相对很慢，汽缸内体积变化并不大。此时进气岐管内的可燃混合汽靠惯性继
发动机原理
一、发动机性能 1.发动机性能评价的主要指标: 动力性指标: 功率P、转矩T tq、转速n、平均有效压力p e 经济性指标：燃油消耗率b、（润滑油消耗率） 环保性指标：有害排放物（CO、HC、NO x微粒）、噪声、振动 使用性指标：可靠性、耐久性、维修方便性 2.循环： 理想工质：①理想气体：空气 ②物性参数不随着压力、温度的变化而变化 理想循环：①封闭系统 ②进排气门的关闭看作瞬时的过程 ③压缩、膨胀看作绝热等熵过程 加热过程：方式：①等容放热过程：等容 ②等压 ③混合 a图：说明定容加热的热效率最高 b图：说明汽柴油机在Q1相同、最高压力相同下，汽油机热效率比柴油机热效率低，而且实际中P zmax柴>P zmax汽，所以汽油机热效率比柴油机热效率就更低了。 3. 理论循环分析的指导意义 指出了改善发动机动力性、经济性的基本原则和方向 a.在允许的条件下，尽可能提高压缩比ε b.合理组织燃烧，提高循环加热等容度（减少预膨胀比ρ和合理选择燃烧始点） c.保证工质具有较高的绝热指数K 4.自然吸气四冲程发动机pv 图废气涡轮增压四冲程发动机pv 图
5.指示指标 1）指示功(kJ) W i (一个实际循环工质对活塞所做的有用功,即净指示功,相当于示功图面积A1±A3) 2）平均指示压力(MPa) p mi=W i/ V s 3）平均指示功率(kw) P i = p mi V s in/30τ 4）指示热效率ηi=W i/Q1 =3.6/ b i hμ 5）指示燃料消耗率(g/(kw·h) ) b i=B/P i（单位指示功的耗油量）B—每小时耗油量（kg/h） 6.有效指标： 动力性指标： （1）有效功率(kJ) P e (曲轴输出功)= P i - P m （2）平均有效压力(MPa) p me=W e/ V s （3）有效功率(kw) P e= p me V s in/30τ （4）有效扭矩(N.m) P e= 2πnT tq/60*1000 = T tq n/9550 （5）转速n(转/min)和活塞平均速度C m (m/s)C m = Sn/30 经济性指标 （6）有效热效率ηe=We/Q1 =3.6/ behμ （7）有效燃料消耗率(g/(kw·h) ) be=B/Pe 发动机的强化指标 （1）升功率P L(kw.L)和比质量m e (kg/kw) P L = P e/V s i= p me V s in/30V s iτ = p me n/30τm e = m/ P e m—发动机的干质量，不含冷却水和润滑油的发动机质量 （2）强化系数p me C m p me C m越高，发动机的热负荷和机械负荷越大，发动机的发展趋势是强化系数的提高，故p me C m的提高也标志了技术的进步。 7.机械损失： (1) 组成与份额： Pm(机械损失功）：指示功率不能完全对外输出，功在发动机内部传递过程中，不可避免有以下损失： 内部运动零件的摩擦损失；驱动附属机构的损失；泵气损失 a.发动机内部运动零件的摩擦损失(占P m的62~75%) 活塞组件与缸壁的摩擦(45~60% ) 、曲柄连机组轴承的摩擦、 (15~20% )气阀机构的摩擦(2~3% )等。 b.驱动附件的损失(占P m的10~20%) c.水泵、水箱风扇、机油泵、柴油机喷油泵、空调、转向助力泵等 泵气损失(占P m的10~20%) A3+A2 (2) 测量方法： a.示功图法 b.倒拖法：发动机按测试工况运行到正常稳定状态(水温、油温正常) ,断油或切断点火，立即将测功机转为电 动机运行，反拖发动机到同样转速，则测得的反拖功率即为机械损失功率。显然，这种测试方法必 然将泵气损失功包含在内了。 误差：（a）无燃烧，缸内压力低，活塞与缸套间隙加大；润滑油粘度加大，摩擦损失增加 （b）缸内工质温度低，工质密度大，排气压力加大，泵气损失增加。 （汽油机压缩比小，所以误差小，柴油机则误差较大。） c.灭缸法：用于多缸机 设N缸发动机正常运转时，测出有效功率Pe。然后第i缸灭火（停止供油或点火），在相同转速下 测定工作的N-1个气缸的有效功率（Pe）-i, 此时认为总的Pm 不变，则灭缸后所减少的输出功 率量为被灭缸的指示功率P i 误差：灭缸后进排气波动效应会影响各缸进气的均匀性，从而引起额外的测试误差。
VVT技术细分详解
发动机“呼吸”术:VVT 技术细分详解 2008-02-02 08:41 来源：网络室 为了兼顾日益严格的排放法规和车主们油耗低动力足的要求，越来越多的新技术被各大汽车厂商加快步伐开发应用在发动机上。VVT-i ，VTEC ，DVVT ，这些新鲜的名词诚然能带来销售和竞争各种优势，同时一个个的缩略语也让广大的车友车主车迷们有点眩晕，现在我们便对这些汽车“芯”宠来一个汇总讲解。 机构及工作原理： 为了更好了解这几项技术，在此首先对发动机的配气机构及相关术语进行简单介绍： 配气机构：它是控制气门开闭的机构，就如发动机气缸的呼吸器一样，定时开启和关闭各气缸的进、排气门，使新鲜充量的空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出。它一般由凸轮轴、凸轮、气门挺杆、气门和气门弹簧组成。 工作过程：曲轴通过链条或者皮带带动凸轮轴运转，凸轮工作面的旋转过程会顶压气门挺杆，随后气门顶杆就会推动气门向气缸内运动，从而气门被开打；凸轮工作面转过之后，气门会在气门弹簧的作用下回位，从而气门被关闭。 图1：4缸DOHC （双顶置凸轮轴）式发动机的气门驱动系统 气门正时与升程：气门的开闭决定了气门正时（进排气门开闭的时间）与 气门升程（气门打开的程度），这两个参数是影响发动机性能和充气效率的重要因素。发动机运转过程中，高速和低速时对气门正时的要求是不同的，如下图2所示，低速时应采用小的气门重叠角和升程，防止缸内新鲜空气倒流，以便增加低速扭矩，提高燃油经济性，而高速时却希望有大的气门升程气门重叠角，以便进入更多的混合气以满足高速时的动力性要求。 图2 气门正时、气门升程与发动机转速的理想关系
分析影响发动机充气效率的因素与提高其方法
分析影响发动机充气效率的因素及提高其 方法 摘要：发动机在燃烧过程中需要充足的氧气，影响发动机充气效率的因素有进气终了压力、进气终了温度、排气终了残余废气压力和温度；提高发动机的充气效率的措施有：减小进气系统的流动损失、减少排气系统对气流的阻力、气门叠开角、合理选择配气正时，保证最好的充气效率。 1 学习本课程目的及意义及心得 通过对本课程学习，使我们了解了燃机工作循环中各个过程的各阶段包括发动机性能评价、基本工作过程,发动机特性、增压、平衡等并加强排气污染、噪音震动等知识；掌握整机工作性能评定指标及其影响因素；运转特性及调整特性；使我们能正确的合理的选择，运用燃机。为我们毕业设计打下动力基础，意义非常重大。 《汽车发动机原理》课程结束了但是它为我们带来的影响远不止是这一段时间。通过对此课程的学习使我们掌握汽车发动机工作过程各项性能指标的概念和涵及其影响因素，熟悉汽车发动机基本理 论、一般工作过程和实际工作循环的特点，学习燃机的充量更换、燃料供给与调节、混合气的形成与燃烧以及污染物的生成与排放控制等方面的工作原理及影响因素，能运用所学知识，分析提高燃机各种工作性能指标、降低排放的技术措施和适用条件，了解当今国
外燃机技术的新发展，同时进一步掌握发动机方面的英文专业词汇。初步具有利用发动机的基本原理解决实际问题的专业技术应用能力。 2 影响发动机充气效率的因素 1.进气系统的阻力越大，则进入气缸的新鲜混合气愈少，充气效率愈小 2.缸气体温度越高，充人气体密度越小，充气系数下降 3.残余废气压力高，残余废气密度大，废气量多，则新鲜充量减少，充气效率下降 3 提高发动机充气效率的措施 3.1 安装涡轮增压 涡轮增压，是一种利用燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与超级增压器功能相若，两者都可以增加进入燃机的空气流量，从而令机器效率提高。 涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L 发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压
汽车平顺性脉冲输入试验标准
汽车平顺性脉冲输入试验标准
作者: 日期: 2
汽车平顺性脉冲输入试验规范 2012-12-20 发布2012-12-25 实施
本标准编写格式符合 GB/T 1.1-2009标准规定。 修 订 情 况
汽车平顺性脉冲输入试验规范 1. 范围 本标准为汽车平顺性脉冲输入试验提供依据。 本标准适用于公司设计、生产的整车产品，其它可参照执行。 2. 引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 12534 汽车道路试验方法通则； GB/T 4970-2009 汽车平顺性试验方法 3. 试验条件 3.1试验道路应平直，长度足够按要要求稳定车速； 3.2试验仪器采样频率不低于200Hz。 3.3其它试验条件满足GB/T 12534《汽车道路试验方法通则》与GB/T 4970-2009《汽车平顺性试验方法》的要求。 4. 试验内容与方法 4.1制作一个三角形凸块，形状尺寸如图所示： H:轿车及MPV为40mm城市型SUV（X5）为60mm越野车（X6、X8、X9）为80mm B:按需而定，但必须大于轮宽。 也可用其它形状凸块，如路政常用的减速坎，试验报告中需绘制其截面图。 4.2加速度传感器布置在驾驶员座椅、后排座椅上及这些座椅底部的地坂上。 4.3将凸块放置在试验道路中间并与车辆行驶方向垂直。试验时汽车以规定车速匀速通过凸块。在汽车通过凸块前50m应稳住车速，在汽车前轮到达凸块前开始记录，待汽车驶过凸块并冲击响应消失后停止 记录。 4.4 试验车速为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h，每种车速进行8 次试验。 5. 试验数据处理 5.1用最大的（绝对值）加速度响应azmax与车速v的关系曲线即车速特性azmax—v评价。 5.2取8次试验数据的算术平均值为该车速的试验结果，将结果计入表1中：
VVT、CVVT、DVVT、VVT-I和双VVT-I 之间的区别
VVT：是可变气门正时 CVVT ：连续可变气门正时 DVVT：双可变气门正时 VVTI：智能可变气门正时系统 VTEC：可变气门相位及升程控制系统 1.VVT 答：发动机可变气门正时技术（VVT，Variavle Valve Timing）是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术可以提高进气充量，使充量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。 2.CVVT 答：CVVT是英文Continue Variable Valve Timing的缩写，翻译成中文就是连续可变气门正时机构，它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正 时技术中的一种。 3.DVVT 答：DVVT即进排气双连续可变气门正时(Dual Variable Valve Timing),它可以说是目前气门可变正时系统技术中最高级的形式。 4.VVT-I 答：是Variable Valve Timing-intelligent的缩写，VVT-i系统是丰田公司的 智能可变气门正时系统。 5.双VVT-I 答；双重智能可变气门正时机构;智能进气/排气可变气门正时系统。 VVT系统是丰田公司的可变气门正时系统的英文缩写，丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT系统。丰田的VVT系统可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。
它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。涡漩角度，大大提升进气的速度与产生涡漩增加雾化效果。达到提升引擎效益。 CVVT与IVTEC CVVT是英文Continue Variable Valve Timing的缩写，翻译成中文就是连续可变气门正时机构，它是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的众多可变气门正时技术中的一种。例如：宝马公司叫做 Vanos，丰田叫做VVTI，本田叫做VTEC，但不管叫做什么，他们的目的都是给不同的发动机工作状况下匹配最佳的气门重叠角（气门正时），只不过所实现的方法是不同的。 韩国现代轿车所开发的CVVT是一种通过电子液压控制系统改变凸轮轴打开进气门的时间早晚，从而控制所需的气门重叠角的技术。这项技术着重于第一个字母C （Continue连续），强调根据发动机的工作状况连续变化，时时控制气门重叠角的大小，从而改变气缸进气量。当发动机低速小负荷运转时（怠速状态），这时应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，以稳定燃烧状态；当发动机低速大负荷运转时（起步、加速、爬坡），应使进气门打开时间提前，增大气门重叠角，以获得更大的扭矩；当发动机高速大负荷运转时（高速行驶），也应延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，从而提高发动机工作效率；当发动机处于中等工况时（中速匀速行驶），CVVT也会相对延迟进气门打开时间，减小气门重叠角，此时的目的是减少燃油消耗，降低污染排放。 CVVT系统包含以下零件：油压控制阀、进气凸轮齿盘、曲轴为止感应器、凸轮位置感应器、油泵、引擎电子控制单元（ECU）。 进气凸轮齿盘包含：由时规皮带所带动的外齿轮、连接进气凸轮的内齿轮与一个能在内外齿轮间移动的控制活塞。当活塞移动时在活塞上的螺旋齿轮会改变外齿轮的位置，进而改变正时的效果。而活塞的移动量由油压控制阀所决定的，油压控制阀是一电子控制阀其机油压力由油泵所控制，。当电脑（ECU）接受到输入信号时，例如引擎转速、进气空气量、节气门位置、引擎温度等以决定油压控制阀的操作。电脑也会利用凸轮位置感应器及曲轴位置感应器，来决定实际的进 气凸轮的气门正时。 当发动机启动或关闭时油压控制阀位置受到改变
第6章 汽车行驶平顺性检测
第6章汽车行驶平顺性检测 6.1 行驶平顺性的评价指标及影响因素 知识目标 1.理解汽车行驶平顺性的评价指标 2.掌握汽车通过性影响因素。 能力目标 会对车辆的平顺性做出正确的评价 导入案例 有些人乘坐化油器普通桑塔纳轿车会感到头晕、呕吐现象；为什么？其主要原因是与汽车的行驶性能与平顺性能有关，即与地面因素有关也与底盘的固有频率有关，普通桑塔纳的固有振动频率与行使的平顺性要求不合适，也即是底盘的设计存在的因素。 6.1.1 汽车行驶平顺性的评价指标 汽车在行驶时对路面不平度的隔振特性，称为汽车行驶平顺性。汽车是由几个具有固有振动频率的系统组成，这些系统包括各车轮和各弹性元件及悬架弹簧等组成；它们之间互相有一定程度的联系。汽车在不平路面上行驶时，会激起汽车的振动；当这种振动达到一定程度时，使乘员感到疲劳和不舒服，或使货物损坏。同时还会引起汽车增加附加载荷，加速汽车有关零件的磨损，缩短汽车的使用寿命。所以，汽车行驶平顺性就是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定的舒适性能；对载货汽车还包括保持货物完好的性能。 汽车行驶平顺性的评价与人体对汽车行驶振动密切相关，它不但受汽车振动频率与强度、振动作用的方向和时间影响；而且又受人的心理、生理状态的影响。所以评价和衡量汽车行驶平顺性是非常困难和复杂的。常用的汽车平顺性评价指标有两种：客观物理量的评价指标和主观感觉评价。 1.汽车行驶平顺性客观物理量评价 ⑴振动加速度振动加速度对平顺性影响很大。人体在不同的振动频率下，能承受的加速度不同。振动的强度采用加速度均方根值表示。国际标准协会提出的ISO2631标准是根据人体对不同方向、不同频率、不同振动强度机械振动的反应制定出三个评定界限，它们分别是： 舒适性降低界限：超过此界限会降低舒适性。 疲劳——工效降低极限：降低工作效率的界限，此界限与保持工作效率有关。 暴露极限：该极限为人体可以承受振动量的上限。 ⑵我国试行标准我国参照ISO2631制订了GB／T4970—1985、GB T5902—1986标准评价汽车行驶平顺性。GB/T4970—1985规定以疲劳——工效降低界限和舒适性降低界限为人体承受振动能力的主要评价指标。其中，轿车和客车用舒适性降低界限评价，货车用疲劳——工效降低界限，并对检测条件和车速做出相应规定。GB／T5902—1986规定以坐垫上和座椅底部地板振动加速度的最大值作为评价指标。 ⑶用车身的固有振动频率评价固有振动频率是指弹性系统由于偶然的干扰而离开
汽车平顺性试验
汽车平顺性道路行驶试验报告 一、试验目的和任务 1、学习与该试验有关的数字信号采集和处理的知识。 2、对汽车相应部位振动信号进行采集，并对信号进行处理，作出对被试验车辆平顺性的评价。 3、根据主观感觉的舒适性来评价被检车辆的平顺性，同时，通过试验发现它们在平顺性方面存在的问题，探索产生问题的原因，为汽车平顺性设计提供改进措施。 二、试验内容和条件 1.试验内容 （1）随机输入行驶试验：测定汽车在随机不平路面上行驶时的振动对乘员及货物的影响，评价试验车辆平顺性。试验时，汽车在稳速段内以规定的车速稳定行驶，然后以该稳定车速匀速地驶过试验路段，记录各测量点的加速度时间历程（样本记录长度不小于3min）和平均行驶车速。 （2）脉冲输入行驶试验：测定汽车行驶单凸块时的，对乘员及货物的冲击响应，评价试验车辆平顺性。试验车速分别为10、20、30、40、50、60 km/h，每种车速的试验次数不少于8次。当汽车行驶到距凸块50m远时车速应稳定在试验车速上，而后以稳定的车速驶过凸块，同时用磁带记录仪记录汽车振动的全过程，待汽车驶过凸块并冲击响应消失后，停止记录。测试系统应适宜于冲击测量，其性能应稳定、可靠，频响范围为0.1～100Hz，其中加速度传感器的量程不得小于10g。 2.试验条件 （1）根据试验内容和国标GB/T 4970-1996、GB/T 5902-86要求，本次试验在沥青路面上进行，路面平直、干燥，纵坡不大于1%，长度不小于3km，两端有30～50m扥稳速段，风速不大于5m/s。 （2）汽车各总成、部件、附件及附属装置（包括随车工具与备胎）必须按规定装备齐全，并在规定的位置上，调整状况应符合该车技术条件的规定，轮胎气压符合汽车技术条件的规定，误差不超过±10 kPa。 （3）测试部位的乘员应全身放松，两手自由地放在大腿上，其中驾驶员的两手自然地置于方向盘上，在试验过程中应保持乘坐姿势不变，乘员不靠在靠背上。 三、试验仪器和试验装置 1. 试验车辆：某型号轿车 整车质量 1930 kg。 相应轴载质量：前轴 1062 kg；后轴 868 kg。 悬架型式: 前轴麦弗逊式独立悬架后轴扭力梁式拖曳臂悬架 轮胎型式和轮胎气压 前轮 255/45 R19 104Y x1 ,2.1bar 后轮255/45 R19 104Y x1 ,2.1bar 轴距3122mm
丰田VVT-i发动机
vvt丰田VVT－i发动机 近年生产的丰田轿车，大都装配了标注有“VVT－i”字样的发动机，经过商业宣传，很多人已经知道VVT－i这一新名词，但它的具体内容却鲜为人知。VVT是英文缩写，全称是“Variable Valve Timing”，中文意思是“可变气门正时”，由于采用电子控制单元（ECU）控制，因此丰田起了一个好听的中文名称叫“智慧型可变气门正时系统”。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i”，就是英文“Intake”（进气）的代号。这些就是“VVT－i”的字面含义了。 VVT－i是一种控制进气凸轮轴气门正时的装置，它通过调整凸轮轴转角配气正时进行优化，从而提高发动机在所有转速范围内的动力性、燃油经济性，降低尾气的排放。 VVT－i系统由传感器、ECU和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU储存了最佳气门正时参数值，曲轴位置传感器、进气歧管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温传感器和凸轮轴位置传感器等反馈信息汇集到ECU并与预定参数值进行对比计算，计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据ECU指令控制机油槽阀的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至VVT－i 控制器的不同油道上。 VVT－i系统视控制器的安装部位不同而分成两种，一种是安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式VVT－i，丰田PREVIA（大霸王）安装此款。另一种是安装在进气凸轮轴上的，称为螺旋槽式VVT－i，丰田凌志400、430等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样，但作用是相同的。 叶片式VVT－i控制器由驱动进气凸轮轴的管壳和与排气凸轮轴相耦合的叶轮组成，来自提前或滞后侧油道的油压传递到排气凸轮轴上，导致VVT－i控制器管壳旋转以带动进气凸轮轴，连续改变进气正时。当油压施加在提前侧油腔转动壳体时，沿提前方向转动进气凸轮轴；当油压施加在滞后侧油腔转动壳体时，沿滞后方向转动进气凸轮轴；当发动机停止时，凸轮轴液压控制阀则处于最大的滞后状态。 螺旋槽式VVT－i控制器包括正时皮带驱动的齿轮、与进气凸轮轴刚性连接的内齿轮，以及一个位于内齿轮与外齿轮之间的可移动活塞，活塞表面有螺旋形花键，活塞沿轴向移动，会改变内、外齿轮的相位，从而产生气门配气相位的连续改变。当机油压力施加在活塞的左侧，迫使活塞右移，由于活塞上的螺旋形花键的作用，进气凸轮轴会相对于凸轮轴正时皮带轮提前某个角度。当机油压力施加在活塞的石侧，迫使活塞左移，就会使进气凸轮轴延迟某个角度。当得到理想的配气正时，凸轮轴正时液压控制阀就会关闭油道使活塞两侧压力平衡，活塞停止移动。 现在，先进的发动机都有“发动机控制模块”（ECM），统管点火、燃油喷射、排放控制、故障检测等。丰田VVT－i发动机的ECM在各种行驶工况下自动搜寻一个对应发动机转速、进气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时，并控制凸轮轴正时液压控制阀，并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时，然后再执行反馈控制，补偿系统误差，达到最佳气门正时的位置，从而能有效地提高汽车的功率与性能，尽量减少耗油量和废气排放。（2001年6月9日）
汽车行驶平顺性建模与仿真
《物流系统建模与仿真》结课论文汽车行驶平顺性建模与仿真 学院：研究生学院 专业班级：机械工程1402班 学生姓名：剑江湖 时间：2015 年5月18 日
摘要 通过分析汽车振动源和人体对振动的反应, 用模态综合技术, 建立了十三自由度人-椅-车系统的动力学模型, 运用随机振动理论, 给出了振动形态、传递函数、悬架动挠度、车轮动载荷、座椅加速度等参量的计算方法, 开发了一套“ 汽车平顺性仿真软件” 并利用已有的汽车数据, 对汽车行驶时的振动特性进行了仿真, 得到了重要结论: 发动机与轮胎刚度、阻尼, 后桥阻尼对驾驶员座椅处的振动影响不大; 驾驶员座椅的垂直刚度增加很大时, 对垂直方向振动响应比较大; 前桥刚度、阻尼对驾驶员座椅处的振动影响较大; 前轮胎刚度对前桥振动影响较大, 前轮胎刚度增加, 则振动加强;后桥刚度对汽车平顺性有一定影响, 后桥刚度减小, 则座椅处垂直加速度减小. 利用该模型可对汽车行驶平顺性进行预测或评估. 关键词: 汽车; 平顺性; 建模; 仿真
Abstract From the analysis of automobile vibration sources and the human responses to vibration , a mechanic model of man -chair -vehicle system with 13 degrees of freedom is built by vibration pattern analyzing technology .Using the random vibration theory , the calculating methods are developed for parameters , including vibration pattern , transfer function , wheel transient load , and acceleration of seat , automobile ride quality simulation software is developed . With available data of motor , the simulation calculating results about vibration character istics are given ,and important conclusions drawn are as follows : the stiffness and damping of the generator and wheel tire and the damping of back -axis have not much effect on the vibration of the seat ; Vertical stiffness of driver ' s seat has much effect on the vibration as it gets larger ; The stiffness and damping of fore-axis have much effect on the vibration of driver seat . The stiffness of the fore tires has much effect on the vibration of the fore-axis . The vibration increases with the stiffness of fore -tire increasing , The stiffness of back-axis has some effect on the automobile ride quality .As the stiffness of back-axis decreased , the acceleration of the driver ′ s seat decreases . With this simulation software , automobile ride quality can be predicted or evaluated . Key words : Automobile ; ride quality ; model ; simulation
影响汽车发动机充气效率的因素和解决措施
分析影响发动机充气效率的因素及提高其方法 摘要：发动机在燃烧过程中需要充足的氧气，影响发动机充气效率的因素有进气终了压力、进气终了温度、排气终了残余废气压力和温度；提高发动机的充气效率的措施有：减小进气系统的流动损失、减少排气系统对气流的阻力、气门叠开角、合理选择配气正时，保证最好的充气效率。 1 学习本课程目的及意义及心得 通过对本课程学习，使我们了解了内燃机工作循环中各个过程的各阶段包括发动机性能评价、基本工作过程,发动机特性、增压、平衡等并加强排气污染、噪音震动等知识；掌握整机工作性能评定指标及其影响因素；运转特性及调整特性；使我们能正确的合理的选择，运用内燃机。为我们毕业设计打下动力基础，意义非常重大。 《汽车发动机原理》课程结束了但是它为我们带来的影响远不止是这一段时间。通过对此课程的学习使我们掌握汽车发动机工作过程各项性能指标的概念和内涵及其影响因素，熟悉汽车发动机基本理 论、一般工作过程和实际工作循环的特点，学习内燃机的充量更换、燃料供给与调节、混合气的形成与燃烧以及污染物的生成与排放控制等方面的工作原理及影响因素，能运用所学知识，分析提高内燃机各种工作性能指标、降低排放的技术措施和适用条件，了解当今国内
外内燃机技术的新发展，同时进一步掌握发动机方面的英文专业词汇。初步具有利用发动机的基本原理解决实际问题的专业技术应用能力。 2 影响发动机充气效率的因素 1.进气系统的阻力越大，则进入气缸的新鲜混合气愈少，充气效率愈小 2.缸内气体温度越高，充人气体密度越小，充气系数下降 3.残余废气压力高，残余废气密度大，废气量多，则新鲜充量减少，充气效率下降 3 提高发动机充气效率的措施 3.1 安装涡轮增压 涡轮增压，是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术。与超级增压器功能相若，两者都可以增加进入内燃机的空气流量，从而令机器效率提高。 涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L 发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个
发动机原理
习题1 一、填空（每空1分，共10分） 1．发动机强化指标主要有___升功率__、比质量和强化系数。 2．热力学第一定律指出的是气体工质的_内能_、 _热量_和膨胀功三者转换应遵守能量平衡方程。 3．所有的热力过程都可以用公式n pv 常数来描述，如果n=0，称为 _定压_过程，如果n=k，称为 _绝热_过程,n=1，称为_定温_过程，n=∞,称为_定容_过程。 4．燃料燃烧前，工质为空气或_空气和汽油的混合气___。燃烧后，工质主要是_二氧化碳__和水蒸气等。5．进气提前开启角与排气延迟关闭角之和叫作 _气门重叠角_ 。 6．化油器式和缸外喷射式汽油机的负荷调节方法称为“ _量_ 调节”，缸内直喷汽油机和柴油机的负荷调节方法称为“_质 _ 调节”。 7．1kg理想气体的理想气体状态方程为 _PV=RT_ 。 8．热能可由工质通过传导、_对流_ 或_辐射_ 等方式来进行传递。 9．发动机实际工作循环由_进气_、_压缩_ 、燃烧、_膨胀_ 和_排气_ 等五个过程组成。 10．发动机增压的方式通常分为_ 涡轮增压_ 和 _机械增压_ 两种。 二、单项选择（每题1分，共20分） 11．废气再循环是一种被广泛应用的排放控制措施，对降低（ B ）有效。 A.CO B.NOx C．HC D.PM（炭烟） 12．在下列热力循环中热效率最高的是（ D ）。 A．定容循环 B．定压循环 C．混合循环 D．卡诺循环 13．汽油喷射ECU以哪个传感器的信号为依据来控制喷油器的开启时刻？（ C ） A.氧传感器 B.温度传感器 C.曲轴位置传感器 D.节气门位置传感器 14．汽油发动机选择汽油的标号主要取决于（ B ）。 A．转速 B．压缩比 C．缸径和行程 D．环境温度 15．采用下列哪项技术最适宜用来提高在高原使用的内燃机的功率？（ A ） A．增压技术 B．电喷技术 C．多气门技术 D．水冷技术 16．目前电控多点汽油喷射系统中控制喷油时刻通常采用的是（ C ）。 A．同时喷射 B．分组喷射 C．顺序喷射 D．连续喷射 17．随负荷增大，汽油机的机械效率（ A ）。 A．增加 B．减小 C．不变 D．不一定 18．比较汽油机与柴油机的负荷特性，汽油机的最低燃油消耗率较柴油机最低燃油消耗率（ A ）。A．较大 B．较小 C．相同 D．不一定 19．合理应用三元催化转化器的前提是（ D ）。 A．废气再循环系统 B．可变进排气系统 C．曲轴箱强制通风 D．电子控制汽油喷射20．汽油机的燃烧过程可以分为三个阶段：着火延迟期、明显燃烧期和（ B ）。 A．缓燃期 B．补燃期 C．完全燃烧期 D．速燃期 21．用来评估汽油机汽车加速稳定性的指标是汽油的（C ）。 A．10%馏出温度 B．辛烷值 C．50%馏出温度 D．90%馏出温度 22．四冲程发动机进气门提前开启和延迟关闭的主要目的是（ B ）。 A．扫气 B．增加气缸的新鲜充量 C．加强进气流动 D．减小进气管和气缸内压差 23．以下不属于压燃式内燃机异常喷射现象的是（ C ）。 A．二次喷射 B．穴蚀 C．分段喷射 D．滴油现象
影响汽车平顺性的主要因素
影响汽车平顺性的主要因素 汽车振动系统本身和路面输入的复杂性决定了影响汽车平顺性的因素很多。下面从结构与使用两个因素做出分析。 (一)结构因索 汽车是一个由多质量组成的复杂振动系统，为便于分析，需要进 行简化。一般情况下，汽车可视为由彼此相联系的悬架质量和非悬架 质最所组成。悬架质量M主要由悬架弹簧上的车身、车架及其上的总 成所组成。非悬架质最m主要由悬架弹簧下的车轮和车轴组成，由此 形成由车身和车轮组成的双质最振动系统，如图I一13所示。而且实 际上从振动角度看，由于存在前、后车轮两个路面输入。这就决定汽 车有垂直和俯仰两个自由度振动，从而导致汽车纵轴线上任一点的垂 直振动不同。下面定性分析结构因索对汽车平顺性的影响。 (1)悬架弹性的影响。悬架弹性对车身振动频率起着决定性的作用。悬架上的载荷与其变型之间的关系称为弹型元件的弹性特性。如果悬架的刚度是常数，则其变形与所受载荷成正比，这种悬架称为线性悬架，一般钢板弹簧、螺旋弹簧悬架均属此类。采用线性悬架的汽车往往不能满足汽车平顺性的要求，使用中．汽车的有效载荷变化较大(特别是公共汽车和载货汽车)，会出现空载时振动频率较高或满载振动频率较低的现象。为了改善这种情况，现代汽车多采用非线性悬架(也称变剐度悬架)，即其刚度可随栽荷的变化而变化。如采用空气弹簧、空气液力弹簧和橡胶弹簧等具有非线性特性的弹性元件，或增设副簧、复合弹簧。 (2)悬架阻尼的影响。为了衰减车身的自由振动并抑制车身和车轮的共振，以减小车身的垂直振动加速度和车轮的振幅(防止车轮跳离地面)，悬架系统中应具有适当的阻尼。悬架的阻尼主要来自于减振器、钢板弹簧叶片和轮胎变形时橡胶分子间的摩擦等。钢板弹簧悬架系统中的干摩擦较大，而且钢板弹簧叶片数目越多，摩擦越大，故有的汽车采用钢板弹簧悬架时可以不装减振器，但弹簧摩擦阻尼的数值很不稳定．钢板生锈阻力力过大，不易控制。而采用其他内摩擦很小的弹性元件(如螺旋弹簧、扭杆弹簧等)的悬架，必须采用减振器，以吸收振动能量而使振动迅速衰减。为使减振器阻尼效果好，又不传递大的冲击力，常把压缩行程的阻力和伸张行程的阻力取的不同。压缩行程取较小的相对阻尼系数，在伸张行程取较大的相对阻尼系数。有的减振器压缩时无阻尼而只在伸张行程时有阻尼，具有这种阻尼特性的减振器称为单向作用减振器。而在压缩、伸张两行程中均有阻尼作用的减振器称为双向作用减振器。 采用减振器不仅可以提高汽车的平顺性，而且还可以增加悬架的角刚度，改善车轮与道路的接触情况。防止车轮跳离地面，因而能改善汽车的稳定性、提高汽车的行驶安全性。改善减振器的性能对提高汽车在不平道路上的行驶速度有很好的作用。悬架系统的干摩擦可使悬架的弹性部分或全部被锁住，使汽车只在轮胎上发生振动，因而增加振动频率且使路面冲击容易传给车身。为减少钢板弹簧叶片叫的摩擦，叶片间应加润滑脂或摩擦村垫，结构上采用少片弹簧。 （3）主动悬架与半主动悬架。一般悬架由弹簧和减振器组成，其特性参数(悬架刚度K 和阻尼系数c)是在一定条件下进行优化确定的。这种悬架的特性参数一旦选定便无法更改，称为被动悬架。其缺点是不能适应使用工况(如载荷变化引起的悬架质量变化，车速和路况所决定的路面输入等)的变化进行控制调整．无法满足汽车较高性能的要求。
汽车发动机可变气门正时系统及其故障检测
汽车发动机可变气门正时系统及其故障检测 摘要发动机可变气门正时技术(VVT)是近年来被逐渐应用于现代轿车发动机的一种新技术。它的主要优点包括节省燃油、降低污染和噪音等。但是VVT 技术的引入也增加了汽车发动机系统的复杂性,对汽车的保养维护及故障检测提出了较高的要求。首先对汽车发动机VVT技术进行概述,然后结合一起发动机故障实例,介绍汽车发动机VVT相关故障诊断的方法。 关键词可变气门正时系统;VVT;故障检测 近几十年来,基于提高汽车发动机动力性、经济性和降低排污的广泛需求,许多国家和厂商、科研机构投入了大量的人力、物力进行新技术的研究与开发。发动机可变气门正时技术(VariableValve Timing, VVT)是近些年来被逐渐应用于现代轿车发动机的一种新技术。 VVT 技术的基本思想是调节发动机进气、排气系统的升程、重叠时间与正时(部分或者全部)。这样可以提高进气充量,使充量系数增加,发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。以日本丰田汽车公司的智能正时可变气门控制系统VVT-i为例,该技术应用于3L6缸双凸轮轴发动机,可以节省燃油6%,减少CO2排出量40%,降低HC排放量10%,输出扭矩可增加10%。 但是,VVT系统的引入不可避免地增加了汽车发动机整体的复杂性。对汽车的保养维护和故障诊断提出了较高的要求。本文首先对汽车发动机VVT技术做概括性介绍,然后结合一起悦达起亚赛拉图轿车发动机故障实例,介绍VVT汽车发动机故障诊断和排除的一般流程。 1 VVT技术简介 VVT技术的雏形最早出现在19世纪的火车蒸汽机车上。20世纪80年代,许多汽车企业开始了内燃发动机VVT技术的研究。1989年本田首次发布了“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统”。时至今日,许多汽车企业都开发了自己的VVT技术。 活塞式内燃发动机通常通过提升节流阀来进气与排气。提升阀直接或间接地被凸轮轴上的凸轮驱动。凸轮轴上凸轮的轮廓与位置通常是为特定的发动机转速而优化的,通常这会降低发动机在低转速情况下的扭矩和高转速情况下的功率。VVT技术能够使其根据发动机工况进行改变,提高了发动机的效率与动力。 常见汽车发动机的VVT系统由:VVT机油控制阀、VVT机油滤清器、VVT 执行器及其他传感器、ECM等组成。VVT机油滤清器通过缸盖油道向VVT机油控制阀供油;发动机控制模块ECM根据发动机的转速、负荷等参数控制滑阀式的VVT机油控制阀,向VVT执行器的气门正时提前油室或气门正时滞后油室供油;VVT执行器根据供给的油压直接改变排气凸轮轴的相位,通过链条传动,间接
第六章 汽车行驶的平顺性
第六章汽车行驶的平顺性 6.1 平顺性的评价 汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能。由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。 汽车作为一个复杂的多质量振动系统，其车身通过悬架的弹性元件与车桥连接，而车桥又通过弹性轮胎与道路接触，其它如发动机、驾驶室等也是以橡胶垫固定于车架上。在激振力作用(如道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力等)以及发动机振动与传动轴等振动时，系统将发生复杂的振动。这种振动对乘员的生理反应和所运货物的完整性，均会产生不利的影响；乘员也会因为必须调整身体姿势，加剧产生疲劳的趋势。 车身振动频率较低，共振区通常在低频范围内。为了保证汽车具有良好的平顺性，应使引起车身共振的行驶速度尽可能地远离汽车行驶的常用速度。在坏路上，汽车的允许行驶速度受动力性的影响不大，主要取决于行驶平顺性，而被迫降低汽车行车速度。其次，振动产生的动载荷，会加速零件磨损乃至引起损坏。此外，振动还会消耗能量，使燃料经济性变坏。因此，减少汽车本身的振动，不仅关系到乘坐的舒适和所运货物的完整，而且关系到汽车的运输生产率、燃料经济性、使用寿命和工作可靠性等。 汽车行驶平顺性的评价方法，通常是根据人体对振动的生理反应及对保持货物完整性的影响来制订的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加速度变化率等作为行驶平顺性的评价指标。 目前，常用汽车车身振动的固有频率和振动加速度评价汽车的行驶平顺性。试验表明，为了保持汽车具有良好的行驶平顺性，车身振动的固有频率应为人体所习惯的步行时，身体上、下运动的频率。它约为60～85次/ 分(1H Z ～1.6H Z )，振动加速度极限值为0.2～0.3g。为了保证所运输货物的
分析提高发动机充气效率的措施
课程名称：汽车发动机题目：试分析提高发动机充气效率的措施 姓名：胡家文学号：0922211 ------------------------------------------------------------------------------- 分析提高发动机充气效率的措施 摘要：发动机在燃烧过程中需要充足的氧气,影响发动机充气效率的因素有进气终了压力、进气终了温度、排气终了残余废气压力和温度;提高发动机充气效率的措施有：减小进气系统的流动损失、减少排气系统对气流的阻力、减少排气系统对气流的阻力、气门叠开角、合理选择配气正时,保证最好的充气效率。 关键词: 汽车发动机; 充气效率; 充气系统 发动机充气原理 发动机的换气过程中进入缸内的新鲜空气越多，燃烧后发出的热量就越多，每循环做的功也越多，由此引入了充气效率的概念充气效率实际进入气缸内的新鲜充气量的质量进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充气量的质量所谓进气状态，是指空滤器后进气管内的气体状态对非增压发动机，可近似采用当时当地的大气状态。 对增压发动机则是指增压器出口处的状态影响充气效率的因素: 非增压发动机实际充气量通常小于理论充气量，所以充气效率也小于，但在一定条件下，如增压发动机的就有可能大于现在分析非增压发动机充气效率的影响因素。 1.安装涡轮增压 涡轮增压，是一种利用内燃机(Internal Combustion Engine)运作所产生的废气驱动空气压缩机(Air-compressor)的技术。与超级增压器(机械增压器， Super-Charger)功能相若，两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。 涡轮增压的英文名字为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。这样也就意味着同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。就拿我们最常见的1.8T涡轮增压发动机来说，经过增压之后，动力可以达到2.4L发动机的水平，但是耗油量却比1.8发动机并不高多少，在另外一个层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。不过在经过了增压之后，发动机在工作时候的压力和温度都大大升高，因此发动机寿命会比同样排量没有经过增压的发动机要短，而且机械性能、润滑性能都会受到影响，这样也在一定程度上限制了涡轮增压技术在发动机上的应用。 最早的涡轮增压器用于跑车或方程式赛车上的，这样在那些发动机排量受到限制的赛车比赛里面，发动机就能够获得更大的功率。众所周知，发动机是靠燃料在汽缸内燃烧做功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，再增加输出功率只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量，从而提高燃烧做功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是唯一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。大家可能